(57)【要約】  内燃機関の制御装置は、筒内の混合気の空燃比を、通常運転のためのストイキよりリーンな第１空燃比から、ストイキよりリッチな第２空燃比に切り替える。制御装置は、切り替えの開始から終了までの切替期間中、吸気絞りを実行し、筒内の混合気の空燃比を第１空燃比よりリッチでストイキよりリーンな第３空燃比になるよう制御し、且つ燃料噴射量の補正値を学習する。制御装置は、切替期間中、吸気絞りの完了前には、噴射燃料が燃焼されないようなポスト噴射を行って補正値を学習し、吸気絞りの完了後には、噴射燃料が不完全燃焼されるようなアフタ噴射を行って補正値を学習する。
2011111109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒内の混合気の空燃比を、通常運転のためのストイキよりリーンな第１空燃比から、ストイキよりリッチな第２空燃比に切り替えると共に、その切り替えの開始から終了までの切替期間中、吸気絞りを実行し、筒内の混合気の空燃比を前記第１空燃比よりリッチでストイキよりリーンな第３空燃比になるよう制御し、且つ燃料噴射量の補正値を学習する内燃機関の制御装置であって、
前記切替期間中、吸気絞りの完了前には、噴射燃料が燃焼されないようなポスト噴射を行って前記補正値を学習し、吸気絞りの完了後には、噴射燃料が不完全燃焼されるようなアフタ噴射を行って前記補正値を学習する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記内燃機関の排気通路に上流側から順に触媒と空燃比センサとが設けられ、前記第２空燃比への切り替えが前記触媒の再生のためのものである
ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記空燃比を前記第３空燃比になるよう制御するとき、吸気量センサの検出値から算出された第３空燃比相当の量の燃料を筒内に噴射し、
前記補正値を学習するとき、前記第３空燃比相当の量の燃料噴射の結果として得られた前記空燃比センサの検出値と、前記第３空燃比の値とに基づき、前記補正値を算出する
ことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記空燃比を前記第２空燃比に切り替えた後、前記学習された補正値を用いて燃料噴射量を補正する
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記学習された補正値を用いて燃料噴射量を補正するとき、吸気量センサの検出値から算出された第２空燃比相当の燃料噴射量を算出し、この第２空燃比相当の燃料噴射量を前記学習された補正値を用いて補正する
ことを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記補正値を学習するとき、複数回の燃料噴射に対応させて複数の補正値を算出し、これら補正値の平均値を求めて最終補正値とする
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記ポスト噴射の実行時、前記内燃機関の運転状態に応じて分割ポスト噴射および単一ポスト噴射のいずれか一方を行う
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記内燃機関の排気通路にターボチャージャが設けられ、該ターボチャージャをバイパスするバイパス通路と、該バイパス通路を開閉するバイパス弁とが設けられ、
少なくとも前記ポスト噴射の実行時、前記バイパス弁を開弁する
ことを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
前記内燃機関の排気通路にバーナー装置が設けられ、該バーナー装置が、燃料供給ノズルと、グロープラグと、酸化触媒とを有し、
少なくとも前記ポスト噴射の実行時、前記バーナー装置の前記グロープラグを作動させる
ことを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１０】
前記内燃機関の排気通路に電気加熱式触媒が設けられ、
少なくとも前記ポスト噴射の実行時、前記電気加熱式触媒を作動させる
ことを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関の制御装置に係り、特に、筒内の混合気の空燃比をリーンからリッチに切り替える内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン等のリーン（酸素過多）な状態で燃焼が行われる内燃機関において、排気通路に、窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元浄化するＮＯｘ触媒を設けることが知られている。そして、排気空燃比がリーンのとき排気中のＮＯｘを吸蔵し、リッチ（燃料過多）のとき吸蔵ＮＯｘを放出して還元する吸蔵還元型ＮＯｘ触媒が知られている。【０００３】
この吸蔵還元型ＮＯｘ触媒に吸蔵されたＮＯｘや、燃料中の硫黄（Ｓ）成分に起因して触媒に付着した硫黄を定期的に放出するため、筒内の混合気の空燃比をリーンからリッチに定期的に切り替えることが行われている。すなわち、筒内でストイキ（理論空燃比）よりリッチな混合気を燃焼させ（これを筒内リッチ燃焼という）、これによってできたリッチな排気ガスを触媒に供給して触媒の再生を行う。【０００４】
混合気の空燃比をリッチに制御している間、触媒の下流側に設けた空燃比センサの検出値を利用して、筒内への燃料噴射量をフィードバック制御する場合がある。しかし、排気空燃比がリッチであると、空燃比センサの出力が水素（Ｈ２）の影響でリッチ側にずれたり、炭化水素（ＨＣ）の影響でリーン側にずれたりする。よって空燃比センサの検出値と真の排気空燃比との間で誤差が生じ、空燃比センサの検出値を利用するのみでは、空燃比を目標値に正確にフィードバック制御することが困難である。【０００５】
そこでこの対策として、空燃比をリーンからリッチに切り替える途中で、通常運転時よりはリッチであるがストイキよりリーンな中間値に空燃比を制御して、誤差或いはこれを補償するような補正値を学習することがある。触媒後で且つリーン雰囲気中にある空燃比センサの検出値が高い精度を有すると考えられるからである。【０００６】
関連技術として特許文献１に記載されたものがある。触媒制御のためにリーン燃焼とリッチ燃焼とが切り替えられる。リーン燃焼状態において、要求トルクを達成するための目標新気量と目標噴射量との比である目標Ａ／Ｆ値と、Ａ／Ｆセンサにより計測された実測Ａ／Ｆ値との比が補正ゲインとして算出される。リッチ燃焼状態において、補正ゲインが目標新気量に乗じられて補正後目標新気量とされる。リーン燃焼時とリッチ燃焼時とのトルク段差を抑制することが目的である。【０００７】
ところで、空燃比をリーンから中間値に移行させるとき、スロットルバルブを閉方向に動作させて吸気絞りが実行される。しかし、仮にスロットルバルブが即座に目標開度に達したとしても、スロットルバルブからシリンダまでの間の吸気通路内の圧力（すなわち吸気圧）が目標値まで低下するには、ある程度の時間を要する。かかる吸気絞りの遅れがあるため、遅れ期間中は学習を実行することができない。従って学習を開始するタイミングが自ずと遅れてしまう。【０００８】
また、学習中にアフタ噴射を行って空燃比を中間値に制御することがあるが、このアフタ噴射も吸気絞り遅れ期間中は実行することができない。なぜなら、吸気絞り遅れ期間中には吸気圧が十分低下しておらず、従って筒内圧が比較的高い状態にあり、筒内には過剰の空気が存在する。アフタ噴射は、燃料を筒内でいわゆる半燃え状態で燃焼させるための噴射である。よって筒内に過剰の空気が存在すると、アフタ噴射を行った時の筒内温度が低く、失火してしまうことがある。【０００９】
このように吸気絞り遅れ期間中にはアフタ噴射も学習も実行できないので、吸気絞りが完了するまでアフタ噴射および学習を待つ必要がある。これが、学習開始タイミングを遅らせ、空燃比をリーンからリッチへと切り替える際の切替期間を長期化させる原因となる。【００１０】
そこで、本発明は以上の事情に鑑みて創案されたものであり、その一の目的は、吸気絞り遅れ期間中の学習を可能とする内燃機関の制御装置を提供することにある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００８−２９７９６８号公報
【発明の概要】
【００１２】
本発明の一の形態によれば、
筒内の混合気の空燃比を、通常運転のためのストイキよりリーンな第１空燃比から、ストイキよりリッチな第２空燃比に切り替えると共に、その切り替えの開始から終了までの切替期間中、吸気絞りを実行し、筒内の混合気の空燃比を前記第１空燃比よりリッチでストイキよりリーンな第３空燃比になるよう制御し、且つ燃料噴射量の補正値を学習する内燃機関の制御装置であって、
前記切替期間中、吸気絞りの完了前には、噴射燃料が燃焼されないようなポスト噴射を行って前記補正値を学習し、吸気絞りの完了後には、噴射燃料が不完全燃焼されるようなアフタ噴射を行って前記補正値を学習する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置が提供される。
【００１３】
好ましくは、前記内燃機関の排気通路に上流側から順に触媒と空燃比センサとが設けられ、前記第２空燃比への切り替えが前記触媒の再生のためのものである。
【００１４】
好ましくは、前記制御装置は、
前記空燃比を前記第３空燃比になるよう制御するとき、吸気量センサの検出値から算出された第３空燃比相当の量の燃料を筒内に噴射し、
前記補正値を学習するとき、前記第３空燃比相当の量の燃料噴射の結果として得られた前記空燃比センサの検出値と、前記第３空燃比の値とに基づき、前記補正値を算出する。
【００１５】
好ましくは、前記制御装置は、
前記空燃比を前記第２空燃比に切り替えた後、前記学習された補正値を用いて燃料噴射量を補正する。
【００１６】
好ましくは、前記制御装置は、
前記学習された補正値を用いて燃料噴射量を補正するとき、吸気量センサの検出値から算出された第２空燃比相当の燃料噴射量を算出し、この第２空燃比相当の燃料噴射量を前記学習された補正値を用いて補正する。
【００１７】
好ましくは、前記制御装置は、
前記補正値を学習するとき、複数回の燃料噴射に対応させて複数の補正値を算出し、これら補正値の平均値を求めて最終補正値とする。
【００１８】
好ましくは、前記制御装置は、
前記ポスト噴射の実行時、前記内燃機関の運転状態に応じて分割ポスト噴射および単一ポスト噴射のいずれか一方を行う。
【００１９】
好ましくは、前記内燃機関の排気通路にターボチャージャが設けられ、該ターボチャージャをバイパスするバイパス通路と、該バイパス通路を開閉するバイパス弁とが設けられ、
前記制御装置は、少なくとも前記ポスト噴射の実行時、前記バイパス弁を開弁する。
【００２０】
好ましくは、前記内燃機関の排気通路にバーナー装置が設けられ、該バーナー装置が、燃料供給ノズルと、グロープラグと、酸化触媒とを有し、
前記制御装置は、少なくとも前記ポスト噴射の実行時、前記バーナー装置の前記グロープラグを作動させる。
【００２１】
好ましくは、前記内燃機関の排気通路に電気加熱式触媒が設けられ、
前記制御装置は、少なくとも前記ポスト噴射の実行時、前記電気加熱式触媒を作動させる。
【００２２】
本発明によれば、吸気絞り遅れ期間中の学習を可能とするという、優れた効果が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る内燃機関を示す概略図である。
【図２】図２は、本実施形態の比較例を示すタイムチャートである。
【図３】図３は、本実施形態の実施例を示すタイムチャートである。
【図４】図４は、図４Ａと図４Ｂの関係を示す図である。
【図４Ａ】図４Ａは、基本実施例のフローチャートである。
【図４Ｂ】図４Ｂは、基本実施例のフローチャートである。
【図５】図５は、図５Ａと図５Ｂの関係を示す図である。
【図５Ａ】図５Ａは、第１変形例のフローチャートである。
【図５Ｂ】図５Ｂは、第１変形例のフローチャートである。
【図６】図６は、図６Ａと図６Ｂの関係を示す図である。
【図６Ａ】図６Ａは、第２変形例のフローチャートである。
【図６Ｂ】図６Ｂは、第２変形例のフローチャートである。
【図７】図７は、第３変形例の排気系の要部を示す概略図である。
【図８】図８は、図８Ａと図８Ｂの関係を示す図である。
【図８Ａ】図８Ａは、第３変形例のフローチャートである。
【図８Ｂ】図８Ｂは、第３変形例のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の好適実施形態を添付図面に基づいて詳述する。以下の説明において、空燃比を「Ａ／Ｆ」と称することもある。また「吸蔵」と同義で「吸収」または「吸着」の語を用いることもある。
【００２５】
図１に、本発明の実施形態に係る内燃機関を概略的に示す。１は自動車用の圧縮着火式内燃機関即ちディーゼルエンジンであり、２は吸気ポートに連通されている吸気マニフォルド、３は排気ポートに連通されている排気マニフォルド、４は燃焼室である。燃焼室４はシリンダ（筒）とピストンによって画成され、「筒内」は「燃焼室内」と同義である。本実施形態では、不図示の燃料タンクから高圧ポンプ５に供給された燃料が、高圧ポンプ５によりコモンレール６に圧送されて高圧状態で蓄圧され、このコモンレール６内の高圧燃料がインジェクタ７から燃焼室４内に直接噴射供給される。
【００２６】
エンジン１からの排気ガスは、排気マニフォルド３からターボチャージャ８を経た後にその下流の排気通路９に流され、後述のように浄化処理された後、大気に排出される。ターボチャージャ８をバイパスするバイパス通路２５と、バイパス通路２５を開閉するバイパス弁２６とが設けられる。
【００２７】
他方、エアクリーナ１０から吸気通路１１内に導入された吸入空気は、エアフローメータ１２、ターボチャージャ８、インタークーラ１３、スロットルバルブ１４を順に通過して吸気マニフォルド２に至る。エアフローメータ２２は吸気量（吸入空気量）を検出するための吸気量センサであり、具体的には吸入空気の流量に応じた信号を出力する。スロットルバルブ１４には電子制御式のものが採用されている。
【００２８】
排気通路９には、上流側から順に、排気ガス中の未燃成分（ＨＣ，ＣＯ，Ｈ２）を酸化して浄化する酸化触媒２０と、排気ガス中のＮＯｘを還元除去する吸蔵還元型ＮＯｘ触媒（ＮＳＲ：ＮＯｘ  Ｓｔｏｒａｇｅ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）２２と、排気ガス中の煤等のパティキュレート（ＰＭ）を捕集するパティキュレートフィルタ（以下、ＤＰＦという）２４とが直列に設けられている。
【００２９】
ＮＯｘ触媒２２は、アルミナＡｌ２Ｏ３等の基材表面に白金Ｐｔ等の貴金属とカリウムＫ等のＮＯｘ吸蔵成分とを担持させて構成されている。ＮＯｘ触媒２２にストイキよりリーンの排気ガスが供給されると、ＮＯｘ触媒２２は排気中のＮＯｘを硝酸塩の形で吸蔵する。またＮＯｘ触媒２２にストイキよりリッチの排気ガスが供給されると、ＮＯｘ触媒２２は吸蔵したＮＯｘを放出し、雰囲気ガスと反応させて還元する。
【００３０】
本実施形態のようなディーゼルエンジンの場合、通常運転時における筒内の混合気の空燃比はストイキ（例えばＡ／Ｆ＝１４．６）よりも著しくリーンである。よってＮＯｘ触媒２２にはストイキよりリーンの排気ガスが供給され、ＮＯｘ触媒２２は排気中のＮＯｘを吸蔵する。一方、ＮＯｘ触媒２２から吸蔵ＮＯｘを放出させてＮＯｘ触媒２２を定期的に再生する必要がある。このため、筒内の混合気の空燃比がストイキよりリッチな値（例えばＡ／Ｆ＝１４．０）に制御され、ＮＯｘ触媒２２にリッチな排気ガスが供給される。
【００３１】
ＮＯｘ触媒２２はＮＯｘの他、燃料中の硫黄成分に起因した硫黄をも吸着する性質がある。この硫黄吸着が生じるとＮＯｘ吸蔵能が阻害されるため、吸着硫黄を脱離させてＮＯｘ触媒２２を再生すべく、空燃比のリッチ化が同様に定期的に行われる。なお硫黄再生はＮＯｘ再生よりも高温条件で実行される。
【００３２】
エンジン１には制御手段としての電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」と称す）１００が設けられている。ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポート、および記憶装置等を含む。ＥＣＵ１００は、各種センサ類の検出値等に基づいて、所望のエンジン制御が実行されるように、インジェクタ７、スロットルバルブ１４、高圧ポンプ５、バイパス弁２６等を制御する。
【００３３】
センサ類としては、前述のエアフローメータ１２のほか、クランク角センサ１５、アクセル開度センサ１６、吸気圧センサ１７および空燃比センサ３０が設けられている。
【００３４】
クランク角センサ１５は、クランクシャフトの回転時にクランクパルス信号をＥＣＵ１００に出力し、ＥＣＵ１００はそのクランクパルス信号に基づきエンジン１のクランク角を検出すると共に、エンジン１の回転速度を計算する。アクセル開度センサ１６は、ユーザによって操作されるアクセルペダルの開度（アクセル開度）に応じた信号をＥＣＵ１００に出力する。
【００３５】
吸気圧センサ１７は、スロットルバルブ１４より下流側の吸気圧、すなわちスロットルバルブ１４から各シリンダまでの間の吸気通路１１内の圧力に応じた信号をＥＣＵ１００に出力する。本実施形態で吸気圧センサ１７は吸気マニフォルド２に設置されている。
【００３６】
空燃比センサ３０は、ＮＯｘ触媒２２の下流側で且つＤＰＦ２４の上流側の排気通路９に設けられ、排気ガスの空燃比に応じた信号をＥＣＵ１００に出力する。空燃比センサ３０は、所謂広域空燃比センサからなり、比較的広範囲に亘る空燃比を連続的に検出可能で、その空燃比に比例した値の信号を出力する。
【００３７】
次に、空燃比切替制御とこれに伴う補正値の学習について説明する。
【００３８】
まず、本実施形態の実施例を説明する前に、図２を参照して、実施例のベースとなる比較例を説明する。図中、（Ａ）は吸気圧、（Ｂ）は出ガスＡ／Ｆを示す。出ガスＡ／Ｆとは、燃焼室４から排出された排気ガスのＡ／Ｆをいう。（Ｃ）はＡ／Ｆセンサ３０によって検出されたＡ／Ｆの値を示し、以下これを「検出Ａ／Ｆ」と称す。（Ｄ）はアフタ噴射の実行または停止を示し、「オン」が実行、「オフ」が停止である。
【００３９】
本願において、「アフタ噴射」とは、これによってインジェクタ７から筒内に噴射された燃料が不完全燃焼されるような噴射をいう。これに対し、後述する「ポスト噴射」とは、これによってインジェクタ７から筒内に噴射された燃料が燃焼されないような噴射をいう。アフタ噴射によって生じる燃焼を「アフタ燃焼」という。アフタ燃焼は完全燃焼ではなく、低温酸化反応程度までの燃焼、或いは半燃えの燃焼をいう。
【００４０】
詳述すると、圧縮上死点付近でインジェクタ７から筒内に燃料を噴射するメイン噴射を行うと、メイン噴射による燃料は実質的に完全燃焼される。このメイン噴射によって生じる燃焼を「主燃焼」といい、主燃焼は高温酸化反応である。これに対し、アフタ噴射は、主燃焼の終了直後、筒内がまだ高温の状態にあるときに行われる燃料噴射である。噴射時期は例えば圧縮上死点後４０〜９０°ＣＡである。ポスト噴射は、主燃焼の終了時からある程度のインターバルを経て行われる燃料噴射である。よってアフタ噴射時期よりも筒内温度が低下した時に行われる、より遅角された燃料噴射である。噴射時期は例えば圧縮上死点後１００〜１８０°ＣＡである。
【００４１】
アフタ燃焼は不完全燃焼であるのでＣＯが大量に生成される。他方、ポスト噴射では燃焼が行われないためＨＣが大量に生成される。またアフタ燃焼は不完全ではあるが燃焼を伴うのでエンジンの出力トルクに寄与する。他方、ポスト噴射は燃焼を伴わないのでエンジンの出力トルクに寄与しない。
【００４２】
図２を参照して、時刻ｔ１の前ではエンジンが通常運転されている。このとき、筒内の混合気の空燃比はストイキよりも著しくリーンである。但しこのとき空燃比制御は基本的に実行されない。回転速度およびアクセル開度等のエンジン運転状態によって定まる燃料噴射量が筒内に噴射され、その結果空燃比がリーンになっているに過ぎない。この通常運転時の空燃比を「第１空燃比」といい、通常運転時の制御モードを「通常制御モード」という。
【００４３】
他方、時刻ｔ３以降は、筒内の混合気の空燃比がストイキよりもリッチに制御されている。このリッチ制御時の空燃比を「第２空燃比」といい、リッチ制御時の制御モードを「リッチ制御モード」という。このリッチ制御は、ＮＯｘ触媒２２の再生のために行われる。第２空燃比の値は本実施形態では１４．０である。
【００４４】
こうして、空燃比は第１空燃比から第２空燃比に切り替えられるが、この切り替えの開始（ｔ１）から終了（ｔ３）までの切替期間中に、燃料噴射量の補正値が学習される。実質的な学習期間は図示するｔ２１〜ｔ３までの期間である。学習された補正値はその後のリッチ制御時に燃料噴射量補正のために使用される。
【００４５】
切り替え開始（ｔ１）と同時にスロットルバルブ１４が閉方向に作動され、吸気絞りが開始される。すると、（Ａ）に示す如く吸気圧の実際値が目標値に向かって徐々に低下していき、時刻ｔ２で実際値が目標値に到達する。このとき仮にスロットルバルブ１４が即座に（時刻ｔ２より早く）目標開度に達したとしても、スロットルバルブ１４からシリンダまでの間の吸気通路に充填された空気が燃焼室内に吸入されて消費されるのに時間がかかるため、実際の吸気圧が目標値まで低下するにはある程度の時間を要する。従って吸気絞りには遅れが存在する。
【００４６】
この吸気絞り遅れ期間（ｔ１〜ｔ２）中、吸気絞りに起因するトルク段差を抑制すべく、燃料噴射量が若干増量され、筒内混合気の空燃比は若干リッチ化される（（Ｂ）参照）。またアフタ噴射はまだ実行されない。吸気絞り遅れ期間中には吸気圧が十分低下しておらず、筒内圧が比較的高い状態にあり、筒内には過剰の空気が存在する。よって筒内温度が、アフタ燃焼を生じさせるほどに十分高温ではなく、この状態でアフタ噴射を行うと失火してしまうことがあるからである。
【００４７】
吸気絞り遅れ期間が経過すると（ｔ２）、直ちにアフタ噴射が実行され、筒内の混合気の空燃比が、第１空燃比よりリッチでストイキよりリーンな第３空燃比になるよう制御される。このようにリーンな第３空燃比になるよう制御する理由は、排気中の水素の影響でＡ／Ｆセンサ３０の出力がリッチ側にずれたり、排気中のＨＣの影響でＡ／Ｆセンサ３０の出力がリーン側にずれたりするのを抑制するためである。第３空燃比の値は本実施形態では１７．０である。第３空燃比のことを「中間リーン」ということもある。また第３空燃比に制御するときの制御モードを「中間リーン制御モード」という。
【００４８】
上述の空燃比ずれはリッチ空燃比のときに生じる。リッチ空燃比のとき、空燃比がストイキからずれるにつれ排気中の水素濃度が２乗比例的に増加する傾向にあるため、Ａ／Ｆセンサ３０で検出された空燃比は真の値よりリッチ側にずれる傾向にある。またＡ／Ｆセンサ３０は、排気ガスが外表面の拡散層を通過して排気電極に到達し、その到達した排気ガスの酸素濃度に基づいて空燃比を検出する構造となっている。高分子量のＨＣは拡散層における拡散速度が酸素分子よりも遅いため、排気中のＨＣ濃度が高いと、Ａ／Ｆセンサ３０で検出された空燃比は真の値よりリーン側にずれる傾向にある。
【００４９】
これとは対照的に、リーン空燃比のときにはＡ／Ｆセンサ３０で検出された空燃比が真の値にほぼ一致していると考えられる。これが空燃比を第３空燃比になるよう制御する理由である。
【００５０】
アフタ噴射が開始されてから輸送遅れ等による遅れ時間が経過し、Ａ／Ｆセンサ３０で検出された空燃比（検出Ａ／Ｆ）が、第３空燃比に等しい目標Ａ／Ｆ（「第３目標Ａ／Ｆ」という）付近に収束すると、その時点ｔ２１から、補正値の学習が実行される。この学習中は、エアフローメータ１２により検出された吸気量すなわち検出吸気量から、第３空燃比相当の燃料噴射量が算出され、当該噴射量がメインとアフタの各噴射に分割されてインジェクタ７から噴射される。
【００５１】
この場合、本来なら検出Ａ／Ｆと第３目標Ａ／Ｆとが等しくなるはずである。しかし、インジェクタ７やエアフローメータ１２の製造誤差等により、噴射量および吸気量の少なくとも一方にずれがあると、両者は等しくならない。よって検出Ａ／Ｆと目標Ａ／Ｆとに基づき、インジェクタ７からの燃料噴射量を補正する補正値が算出、記憶される。この算出および記憶を学習という。補正値の学習は噴射毎に繰り返し行われる。複数の補正値のサンプルデータが取得された後、これらが平均化されて最終的な補正値が求められる。
【００５２】
これにより学習が完了し、同時に時刻ｔ３からリッチ制御が開始される。アフタ噴射中の学習を「アフタ学習」という。アフタ学習が実行されている期間ｔ２１〜ｔ３を「アフタ学習期間」といい、Ｔａｆｔで表す。
【００５３】
ところで、上述したように、吸気絞り遅れ期間（ｔ１〜ｔ２）が経過するまではアフタ噴射を実行できず、学習も実行できない。よってこれが学習開始タイミング（ｔ２１）の遅延につながり、ひいてはリーンからリッチへの切替期間（ｔ１〜ｔ３）の長期化をもたらす。この切替期間は、通常運転時よりもリッチな空燃比でエンジンを運転する期間であるから、これが長期化すると必然的に燃費が悪化する。また切替期間が長期化すると、切替開始時（ｔ１）から最終的にリッチ制御が終了するまでの再生期間も長期化する。すると再生の途中で条件が非成立となり再生が中止される確率が増え、再生機会を減少させる可能性もある。
【００５４】
そこで、吸気絞り遅れ期間中の学習を可能とすべく、本実施形態の実施例では次のような制御を実施する。
【００５５】
図３に本実施形態の実施例を示す。前記同様、（Ａ）は吸気圧、（Ｂ）は出ガスＡ／Ｆ、（Ｃ）は検出Ａ／Ｆ、（Ｄ）はアフタ噴射の実行または停止を示す。また（Ｅ）はポスト噴射の実行または停止を示す。本実施例では、吸気絞り遅れ期間（ｔ１〜ｔ２）中にポスト噴射を実行し、このポスト噴射中に学習を行う点に特徴がある。
【００５６】
時刻ｔ１の前ではエンジンが通常制御モードで運転されており、空燃比が著しくリーンな第１空燃比とされている。また時刻ｔ３以降はエンジンがリッチ制御モードで運転されており、空燃比がストイキよりリッチな第２空燃比とされている。この空燃比の切替期間（ｔ１〜ｔ２）中に燃料噴射量の補正値が学習されるが、切替期間は、前期の吸気絞り遅れ期間（ｔ１〜ｔ２）と、その後の後半期間（ｔ２〜ｔ３）とに分けられる。吸気絞り遅れ期間ではポスト噴射が実行され、後半期間ではアフタ噴射が実行される。
【００５７】
吸気絞り遅れ期間が開始すると同時に、筒内の混合気の空燃比を第３空燃比または中間リーンに制御する中間リーン制御が開始される。この時（Ｅ）に示すようにポスト噴射が開始される。また（Ａ）に示すように吸気絞りも開始される。燃料噴射量は直ちに第３空燃比相当の値に変更され、従って出ガスＡ／Ｆも直ちに第３空燃比付近の値となる。他方、輸送遅れの影響で、検出Ａ／Ｆはやや遅れて第３空燃比付近の値となる。
【００５８】
検出Ａ／Ｆが、第３空燃比に等しい第３目標Ａ／Ｆ付近に収束すると、その時点ｔ１１から、補正値の学習が実行される。学習中、エアフローメータ１２の検出吸気量に基づき第３空燃比相当の燃料噴射量が算出され、当該噴射量がメインとポストの各噴射に分割されてインジェクタ７から噴射される。
【００５９】
検出Ａ／Ｆの第３目標Ａ／Ｆ付近への収束時点ｔ１１では、図示するように、大抵の場合、まだ吸気絞りが完了していない（すなわち吸気絞り遅れ期間中にある）。本実施例では、吸気絞りの完了を待たずに、それより早いタイミングからポスト噴射を実行し、燃料噴射量の補正値を学習する。学習の方法は前記同様である。なおポスト噴射中の学習を「ポスト学習」という。ポスト学習が実行される期間ｔ１１〜ｔ２を「ポスト学習期間」といい、Ｔｐｓｔで表す。
【００６０】
吸気絞り遅れ期間中でもポスト噴射は実行可能である。その理由は、ポスト噴射が筒内の燃焼に寄与せず、失火を考慮する必要がないからである。またポスト噴射は、エンジンの出力トルクにも寄与しない。逆にアフタ噴射は半燃え状態をもたらすため、エンジンの出力トルクに寄与するが、アフタ噴射量のうちのどの位の割合がトルクになっているかを算定するのは非常に困難である。従って吸気絞り遅れ期間中にアフタ噴射を実行してしまうとエンジンのトルク制御を良好に行えなくなる。このようなトルク制御に関する不都合もポスト噴射にはない。よって本実施例では、吸気絞り遅れ期間中にポスト噴射を実行するようにしている。
【００６１】
吸気絞りが完了し、吸気絞り遅れ期間が終了すると（ｔ２）、噴射形態がポスト噴射からアフタ噴射に変更され、比較例と同様に引き続き学習が実行される。このときにも空燃比は第３空燃比になるように制御される。
【００６２】
そして所定サンプル数の補正値データが取得されたならば、その時点（ｔ３）で切替期間を終了し、リッチ制御に移行する。補正値は、ポスト噴射の開始時（ｔ１１）からアフタ噴射の終了時（ｔ３）まで噴射毎に繰り返し学習される。そしてこれら複数の補正値のサンプルデータが平均化されて最終的な補正値が求められる。
【００６３】
このように本実施例によれば、吸気絞りの完了前でもポスト噴射を行って補正値を学習する。よって学習開始タイミングを比較例よりも早くすることができ、ひいてはリーンからリッチへの切替期間（ｔ１〜ｔ３）を短縮することができる。よって、切替期間の長期化に伴う燃費悪化、再生期間長期化および再生機会減少を抑制することが可能である。
【００６４】
また、学習開始タイミングを早めた分、学習期間をより長くし、補正値のサンプルデータをより多く取得することもできる。こうすることにより補正値の精度が向上し、学習精度を向上することができる。或いは、切替期間を短縮した分、リッチ制御期間をより長くすることもできる。こうすることにより触媒再生をより十分に行える可能性がある。
【００６５】
次に、本実施例の空燃比切替制御および学習に関する処理を図４Ａ、図４Ｂを参照して説明する。この処理はＥＣＵ１００により実行される。
【００６６】
まずステップＳ１０１では、Ａ／Ｆ切替要求の有無が判断される。すなわち、筒内の混合気の空燃比をリーンな第１空燃比からリッチな第２空燃比に切り替えるタイミングであるか否かが判断される。例えば、（１）車両の走行距離や走行パターン等に基づいてＮＯｘ触媒再生タイミングであることが決定され、且つ、（２）エンジン回転速度と燃料噴射量に基づいてエンジンが筒内リッチ燃焼可能領域にあると判断された場合に、Ａ／Ｆ切替要求有りと判断される。Ａ／Ｆ切替要求無しと判断された場合には待機状態となり、Ａ／Ｆ切替要求有りと判断された場合にはステップＳ１０２に進む。
【００６７】
ステップＳ１０２では、吸気絞り制御が実行される。すなわち、スロットルバルブ１４が閉方向に作動され、吸気圧センサ１７で検出された実際の吸気圧が所定の目標圧まで低下するよう、スロットルバルブ１４がフィードバック制御される。
【００６８】
なお、吸気絞り制御の方法は、このようなスロットルバルブの閉作動に限られない。例えば、ターボチャージャの回転速度の減少によっても吸気絞り制御、すなわち吸気量減少制御が可能である。この場合、本実施形態のようなバイパス通路２５およびバイパス弁２６があるエンジンでは、バイパス弁２６を開方向に作動させることにより、ターボチャージャの回転速度の減少が可能である。或いは、タービンに可変ベーンを備えるターボチャージャでは、可変ベーンを開方向に作動させることにより、ターボチャージャの回転速度の減少が可能である。
【００６９】
次にステップＳ１０３〜Ｓ１０９で吸気絞り遅れ期間（図３のｔ１〜ｔ２）での制御および学習が実行される。まずステップＳ１０３で、第３目標Ａ／Ｆ（本実施例では１７．０）相当の燃料噴射量Ｑが算出される。すなわち、エアフローメータ１２で検出された吸気量（検出吸気量）Ｇａを第３目標Ａ／Ｆで除して当該燃料噴射量Ｑが算出される。
【００７０】
次にステップＳ１０４で、当該燃料噴射量Ｑがメイン噴射量Ｑｍとポスト噴射量Ｑｐとに分割され、メイン噴射量Ｑｍとポスト噴射量Ｑｐとが算出される。すなわち、通常制御モードのときのメイン噴射量Ｑｍがエンジン運転状態（例えば回転速度およびアクセル開度）に基づいて算出され、第３目標Ａ／Ｆ相当の燃料噴射量Ｑから当該メイン噴射量Ｑｍを差し引いてポスト噴射量Ｑｐが算出される。
【００７１】
なお、ここでいう「メイン噴射」とは、エンジン出力トルクに主に寄与するような燃料噴射をいい、実質的なメイン噴射の直前になされるパイロット噴射や、実質的なメイン噴射よりかなり早期に行われる予混合噴射をも含む広義の概念である。例えばパイロット噴射を伴う場合、メイン噴射量Ｑｍは、パイロット噴射量と実質的なメイン噴射量とにさらに分割される。
【００７２】
ステップＳ１０５では、それぞれ算出されたメイン噴射量Ｑｍとポスト噴射量Ｑｐとが所定のタイミングで筒内に噴射され、メイン噴射とポスト噴射とが実行される。このように、燃料噴射量Ｑ、メイン噴射量Ｑｍおよびポスト噴射量Ｑｐは、検出吸気量Ｇａに基づきフィードフォワード制御されている。
【００７３】
ステップＳ１０６では、Ａ／Ｆセンサ３０で検出された空燃比すなわち検出Ａ／Ｆが、第３目標Ａ／Ｆ付近に収束したか否かが判断される。例えば、第３目標Ａ／Ｆを中心とした所定範囲内に検出Ａ／Ｆが所定時間ある場合には収束したと判断される。
【００７４】
収束してない場合にはステップＳ１０３〜Ｓ１０５が繰り返し実行され、収束した場合にはステップＳ１０７に進んで検出Ａ／Ｆの値が取得される。
【００７５】
次いでステップＳ１０８では、次の手順により補正値が学習される。まず検出Ａ／Ｆ（ＡＦｒとする）と第３目標Ａ／Ｆ（ＡＦｔ）との比Ｒ＝ＡＦｒ／ＡＦｔが算出される。この比Ｒは、検出Ａ／Ｆと第３目標Ａ／Ｆとの誤差の大きさを表すパラメータである。検出Ａ／Ｆを第３目標Ａ／Ｆに等しくするのに必要な燃料噴射量Ｑ’はＱ’＝Ｒ×Ｑにより求められる。比Ｒが燃料噴射量の補正値すなわち補正係数であり、この値は後のリッチ制御時に燃料噴射量の補正のために使用される。
【００７６】
例えば、第３目標Ａ／Ｆが１７であり、第３目標Ａ／Ｆ相当であるとして検出吸気量Ｇａから求められた噴射量Ｑを噴射したときの検出Ａ／Ｆが１８であったとする。するとＲ＝１８／１７＝１．０５８８であり、検出Ａ／Ｆを第３目標Ａ／Ｆに等しくするのに必要な燃料噴射量Ｑ’はＱ’＝１．０５８８Ｑとなる。０．０５８８Ｑだけ噴射量が不足していたことになる。
【００７７】
こうして補正値Ｒが算出されたならば、補正値ＲがＥＣＵ１００に記憶され、１回の学習が完了する。
【００７８】
次にステップＳ１０９において、吸気圧センサ１７により検出された吸気圧すなわち検出吸気圧が所定の目標値まで低下したか否かが判断される。
【００７９】
低下してなければ、ステップＳ１０３〜１０８が噴射サイクル毎に繰り返し実行される。こうして吸気絞りが完了するまで、噴射サイクル毎に、ポスト噴射による補正値が順次学習されていく。
【００８０】
他方、低下したと判断されれば、吸気絞り完了となり、ステップＳ１１０〜Ｓ１１４で後半期間（図３のｔ２〜ｔ３）での制御および学習が実行される。この制御および学習は、ポスト噴射がアフタ噴射に置き換わること以外、吸気絞り遅れ期間でのものと同様である。
【００８１】
まずステップＳ１１０では、検出吸気量Ｇａに基づき第３目標Ａ／Ｆ相当の燃料噴射量Ｑが算出される。次にステップＳ１１１で当該燃料噴射量Ｑがメイン噴射量Ｑｍとアフタ噴射量Ｑａとに分割され、メイン噴射量Ｑｍとアフタ噴射量Ｑａとが算出される。ステップＳ１１２ではメイン噴射量Ｑｍとアフタ噴射量Ｑａとが所定のタイミングで筒内に噴射され、メイン噴射とアフタ噴射とが実行される。この時点では検出Ａ／Ｆが既に第３目標Ａ／Ｆ付近に収束しているので、ステップＳ１０６に対応したステップは無い。
【００８２】
ステップＳ１１３では検出Ａ／Ｆの値が取得される。ステップＳ１１４では補正値Ｒの学習が実行される。
【００８３】
ステップＳ１１５では、学習された補正値のサンプル数が所定値Ｎ（例えばＮ＝１０）以上に達したか否かが判断される。ここではポスト学習とアフタ学習の区別なく、ポスト学習の開始から現在までに得られた全サンプル数を以てサンプル数とする。
【００８４】
サンプル数が所定値Ｎ以上に達してなければ、ステップＳ１１０〜１１４が噴射サイクル毎に繰り返し実行される。こうしてサンプル数が所定値Ｎ以上に達するまで、噴射サイクル毎に、アフタ噴射による補正値が順次学習されていく。
【００８５】
他方、サンプル数が所定値Ｎ以上に達したならば、アフタ学習終了となり、ステップＳ１１６で最終補正値が学習される。すなわち、全サンプルＲｎ（ｎ＝１，２，・・・）の平均値Ｒａｖが算出され、この平均値Ｒａｖが最終補正値として記憶される。
【００８６】
なお、ポスト学習とアフタ学習との各補正値に対し、噴射形態別に異なる補正を行った後、全補正値を平均化しても良い。ポスト噴射とアフタ噴射とのメイン噴射からのインターバルがそれぞれ異なること、および、インジェクタ７のニードルバルブ開閉時に生じる燃料圧力変動がポスト噴射とアフタ噴射とでそれぞれ異なることを考慮するためである。例えば、ポスト学習で得られた補正値は所定の補正係数Ｋ１を乗じて補正し、アフタ学習で得られた補正値は異なる所定の補正係数Ｋ２を乗じて補正し、補正後の各補正値を平均化する。
【００８７】
こうして学習が終了したならば、中間リーン制御モードを終え、リッチ制御モードに移行する。これによりリーンからリッチへの切替が終了する。
【００８８】
まず、ステップＳ１１７で、第２空燃比（本実施例では１４．０）に等しい目標Ａ／Ｆ（「第２目標Ａ／Ｆ」という）相当の燃料噴射量Ｑが算出される。すなわち、検出吸気量Ｇａを第２目標Ａ／Ｆで除して当該燃料噴射量Ｑが算出される。
【００８９】
次にステップＳ１１８で、燃料噴射量Ｑが、学習された最終補正値Ｒａｖにより補正される。補正後の燃料噴射量Ｑ’はＱ’＝Ｒａｖ×Ｑにより算出される。
【００９０】
次いで、ステップＳ１１９において、補正後の燃料噴射量Ｑ’が、メイン噴射のみ、メイン噴射とアフタ噴射の組み合わせ、またはメイン噴射とポスト噴射の組み合わせによって、筒内に噴射される。この結果、第２目標Ａ／Ｆに極めて近い値の空燃比の排気ガスがＮＯｘ触媒２２に供給され、空燃比の精度が向上し、ＮＯｘ触媒２２は好適に再生される。このように、リッチ制御時の燃料噴射量および空燃比も、検出吸気量に基づきフィードフォワード制御される。
【００９１】
前述したように、リッチ制御時には水素やＨＣの影響でＡ／Ｆセンサ３０の検出値が真の値からずれる傾向にある。このとき空燃比をＡ／Ｆセンサ３０の検出値に基づきフィードバック制御しても、空燃比を正確に制御するのは困難である。本実施例ではリッチ制御時に、学習された補正値を用いて燃料噴射量を補正しつつ、燃料噴射量および空燃比をフィードフォワード制御するので、空燃比を正確に制御することが可能である。
【００９２】
次に、本実施例の変形例を説明する。図５Ａ、図５Ｂは、第１変形例に係る空燃比切替制御および学習処理を示す。この第１変形例は、図４Ａ、図４Ｂに示した基本実施例のステップＳ１０５の部分のみが基本実施例と異なる。よって基本実施例と同様のステップは符号を２００番台に置き換えて詳細な説明を割愛し、相違点を主に説明する。
【００９３】
この第１変形例の特徴は、ポスト噴射の実行時、エンジン運転状態に応じて分割ポスト噴射および単一ポスト噴射のいずれか一方を行う点に特徴がある。すなわち、ポスト噴射の実行時、ある運転領域においては筒内温度が高く、ポスト噴射時期を遅角せざるを得ない場合がある。このとき、ピストンが上死点から比較的大きく下がった時にポスト噴射を行うことになるので、燃料噴霧がシリンダ内壁に到達し、シリンダ内壁に付着しているオイルを燃料で希釈してしまうことがある。
【００９４】
そこでこのオイル希釈を防止すべく、かかる運転領域（「オイル希釈運転領域」という）では、ポスト噴射を複数回に分割して行う。これを分割ポスト噴射という。こうすると各噴射毎の噴霧の貫徹力が弱められ、燃料噴霧のシリンダ内壁への到達ひいてはオイル希釈を防止することができる。他方、オイル希釈運転領域以外では、ポスト噴射を１回すなわち単一の噴射で行う。これを単一ポスト噴射という。
【００９５】
オイル希釈運転領域は予め実験的に定められ、ＥＣＵ１００に記憶される。
【００９６】
図５Ａ、図５Ｂに示すように、この第１変形例では、基本実施例のステップＳ１０５に代えて、以下のステップＳ２０５Ａ〜２０５Ｃが実行される。まずステップＳ２０５Ａでは、現在のエンジン運転状態がオイル希釈運転領域に属するか否かが判断される。
【００９７】
属している場合、ステップＳ２０５Ｂに進んで、メイン噴射と分割ポスト噴射とが実行される。他方、属していない場合、ステップＳ２０５Ｃに進んで、メイン噴射と単一ポスト噴射とが実行される。
【００９８】
次に、本実施例の第２変形例を説明する。図６Ａ、図６Ｂは、第２変形例に係る空燃比切替制御および学習処理を示す。この第２変形例は、図４Ａ、図４Ｂに示した基本実施例のステップＳ１０２とＳ１０３の間にステップが追加される点のみが基本実施例と異なる。よって基本実施例と同様のステップは符号を３００番台に置き換えて詳細な説明を割愛し、相違点を主に説明する。
【００９９】
この第２変形例の特徴は、少なくともポスト噴射の実行時、バイパス弁２６を開弁する点に特徴がある。すなわち、ポスト噴射を行うと、筒内からは比較的多量のＨＣが排出される。このＨＣがターボチャージャ８のタービン８Ｔを通過すると、タービン８Ｔの内部にＨＣが付着し、コーキングや学習精度悪化等を招く虞がある。このため第２変形例では少なくともポスト噴射の実行時にバイパス弁２６を開弁し、ＨＣ濃度の高い排気ガスをタービン８Ｔに対しバイパスさせ、コーキングや学習精度悪化等を未然に防止するようにしている。
【０１００】
特にここでは、アフタ噴射とリッチ制御の実行時にもバイパス弁２６を開弁させている。これらの実行時にも通常運転時よりは排ガスＨＣ濃度が高いため、こうすることでコーキング等を一層防止できる。
【０１０１】
図６Ａ、図６Ｂに示すように、ステップＳ３０２とＳ３０３の間でステップＳ３０２Ａが実行される。このステップＳ３０２Ａにおいて、バイパス弁２６が開弁される。
【０１０２】
ステップＳ３０６とＳ３０９の判定がノーの場合にはステップＳ３０３に戻る。
【０１０３】
次に、本実施例の第３変形例を説明する。この第３変形例では、図７に示すように、エンジン１の排気通路９にバーナー装置４０が設けられる。図示例の場合、バーナー装置４０は、酸化触媒２０の手前で且つターボチャージャ８のタービン８Ｔおよびバイパス通路接続部の下流側に配設されている。
【０１０４】
バーナー装置４０は、加熱ガスを生成して、その生成された加熱ガスを下流側の各触媒に供給し、各触媒（特にＮＯｘ触媒２２）の暖機および活性状態を維持促進するためのものである。バーナー装置４０は、それぞれ上流側から配置された燃料供給ノズル４１、グロープラグ４２および酸化触媒４３を有する。燃料供給ノズル４１とグロープラグ４２はＥＣＵ１００により作動または非作動とされる。
【０１０５】
バーナー装置４０の作動時、燃料供給ノズル４１から排気通路９内に燃料が噴射供給され、グロープラグ４２が通電される。すると燃料供給ノズル４１から供給された燃料と、排気通路９内に存在するガスとからなるリッチな混合気が、グロープラグ４２により着火され、或いは少なくとも酸化される。着火或いは酸化された混合気は酸化触媒４３を通過し、ここでさらに燃焼或いは酸化される。
【０１０６】
こうして、酸化触媒４３からは高温の加熱ガスが排出されることとなり、この加熱ガスが各触媒に供給されることにより、各触媒の暖機および活性状態を維持促進することが可能となる。特にこのバーナー装置４０は、エンジンの冷間始動直後のコールドエミッションを向上するのに有利である。
【０１０７】
ここで、酸化触媒４３は排気通路９の一部の断面積を占めるように構成されている。従って酸化触媒４３には排気通路９内の一部のガスしか通過せず、酸化触媒４３の内側におけるガスの流速は外側におけるガスの流速よりも低速である。従って、酸化触媒４３の内側で十分な反応時間を確保でき、加熱ガスの昇温に有利である。酸化触媒４３が十分高温になっている場合には、グロープラグ４２を停止させ、酸化触媒４３内で混合気を直接燃焼させてもよい。一方、エンジンの冷間始動直後等、酸化触媒４３が十分高温になっていない場合には、グロープラグ４２を作動させるのが好ましい。燃料供給ノズル４１から噴射された燃料をグロープラグ４２および酸化触媒４３に効率的に導くため、当該噴射燃料を衝突および反射させる衝突部材を設けてもよい。
【０１０８】
この第３変形例は、こうしたバーナー装置４０を有するエンジンにおいて、少なくともポスト噴射の実行時、バーナー装置４０のグロープラグ４２を作動（オン）させる点に特徴がある。すなわち、ポスト噴射を行うと筒内からは比較的多量のＨＣが排出される。そこでこのときにグロープラグ４２を作動させると、排出されたＨＣを利用してバーナー装置４０を作動させることができる。燃料供給ノズル４１からの燃料供給は基本的に不要である。学習中にバーナー装置４０を作動させることで、ＮＯｘ触媒２２を加熱し、学習後のリッチ制御時におけるＮＯｘ触媒温度をより高くすることができる。よってその活性を促し、再生を好適に行うことが可能となる。
【０１０９】
図８Ａ、図８Ｂは、第３変形例に係る空燃比切替制御および学習処理を示す。この第３変形例は、図４Ａ、図４Ｂに示した基本実施例のステップＳ１０２とＳ１０３の間、およびステップＳ１０９とＳ１１０の間にそれぞれステップが追加される点のみが基本実施例と異なる。よって基本実施例と同様のステップは符号を４００番台に置き換えて詳細な説明を割愛し、相違点を主に説明する。
【０１１０】
図８Ａ、図８Ｂに示すように、ステップＳ４０２とＳ４０３の間でステップＳ４０２Ａが実行される。このステップＳ４０２Ａにおいて、バーナー装置４０のグロープラグ４２が作動（オン）される。これにより、後のポスト噴射で生成されたＨＣがグロープラグ４２により着火燃焼され、燃料供給ノズル４１を作動させなくともバーナー装置４０を作動させることができる。
【０１１１】
他方、ステップＳ４０９で検出吸気圧が目標値に低下したと判断された場合、ステップＳ４０９Ａにおいてグロープラグ４２が非作動（オフ）とされ、その後ステップＳ４１０に至る。ステップＳ４０６とＳ４０９の判定がノーの場合にはステップＳ４０２Ａに戻る。
【０１１２】
なお、アフタ噴射の実行時にも同様にグロープラグ４２を作動させてもよい。このときにも通常運転時よりは排ガスＨＣ濃度が高いため、加熱効果が期待できるからである。
【０１１３】
この第３変形例においては、バーナー装置４０の代わりに電気加熱式触媒を設け、少なくともポスト噴射の実行時、電気加熱式触媒を作動させるようにしてもよい。電気加熱式触媒とは、その名の通り、電気的に加熱される触媒のことをいい、例えば特開２０００−９７０１５号公報に開示されている。ポスト噴射の実行時に電気加熱式触媒を作動させることで、ポスト噴射時に排出される多量のＨＣを電気加熱式触媒で燃焼させ、加熱ガスを生成し、ＮＯｘ触媒２２等を加熱することができる。
【０１１４】
第３変形例を第２変形例（ターボバイパス）と組み合わせるのも好適である。コーキング等の防止と触媒加熱との両方の効果を得られるからである。
【０１１５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は他の実施形態を採ることも可能である。例えば、本発明はディーゼルエンジン即ち圧縮着火式内燃機関以外の内燃機関にも適用可能であり、例えば火花点火式内燃機関、特に直噴リーンバーンガソリンエンジンにも適用可能である。上記の各数値は一例であり、適宜変更可能である。第１〜第３変形例はいかようにも組み合わせ可能である。
【０１１６】
本発明の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に含まれる。従って本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
2011111109.tif 000018
【国際調査報告】
2011111109.tif 000019
2011111109.tif 000020